Número de Fourier dado el coeficiente de transferencia de calor y la constante de tiempo Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de biota)
Fo = (h*Ac*𝜏)/(ρB*c*V*Bi)
Esta fórmula usa 8 Variables
Variables utilizadas
Número de Fourier - El número de Fourier es la relación entre la tasa de transporte por difusión o conducción y la tasa de almacenamiento de cantidades, donde la cantidad puede ser calor o materia.
Coeficiente de transferencia de calor - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor es el calor transferido por unidad de área por kelvin. Por lo tanto, el área se incluye en la ecuación ya que representa el área sobre la cual tiene lugar la transferencia de calor.
Área de superficie para convección - (Medido en Metro cuadrado) - El área de superficie para convección se define como el área de superficie del objeto que está en proceso de transferencia de calor.
Tiempo constante - (Medido en Segundo) - La constante de tiempo se define como el tiempo total que tarda un cuerpo en alcanzar la temperatura final desde la temperatura inicial.
Densidad del cuerpo - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de un cuerpo es la cantidad física que expresa la relación entre su masa y su volumen.
Capacidad calorífica específica - (Medido en Joule por kilogramo por K) - La capacidad calorífica específica es el calor requerido para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.
Volumen de objeto - (Medido en Metro cúbico) - Volumen de objeto es la cantidad de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un contenedor.
Número de biota - El número de Biot es una cantidad adimensional que tiene la relación entre la resistencia de conducción interna y la resistencia de convección superficial.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Coeficiente de transferencia de calor: 10 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 10 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Área de superficie para convección: 0.00785 Metro cuadrado --> 0.00785 Metro cuadrado No se requiere conversión
Tiempo constante: 1937 Segundo --> 1937 Segundo No se requiere conversión
Densidad del cuerpo: 15 Kilogramo por metro cúbico --> 15 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica: 1.5 Joule por kilogramo por K --> 1.5 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión
Volumen de objeto: 6.541 Metro cúbico --> 6.541 Metro cúbico No se requiere conversión
Número de biota: 27.15 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Fo = (h*Ac*𝜏)/(ρB*c*V*Bi) --> (10*0.00785*1937)/(15*1.5*6.541*27.15)
Evaluar ... ...
Fo = 0.0380542157670868
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.0380542157670868 --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.0380542157670868 0.038054 <-- Número de Fourier
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creado por Ayush Gupta
Escuela Universitaria de Tecnología Química-USCT (GGSIPU), Nueva Delhi
¡Ayush Gupta ha creado esta calculadora y 300+ más calculadoras!
Verificada por Prerana Bakli
Universidad de Hawái en Mānoa (UH Manoa), Hawái, Estados Unidos
¡Prerana Bakli ha verificado esta calculadora y 1600+ más calculadoras!

18 Conducción de calor en estado no estacionario Calculadoras

Respuesta de temperatura del pulso de energía instantánea en un sólido semi infinito
Vamos Temperatura en cualquier momento T = Temperatura inicial del sólido+(Energía térmica/(Área*Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*(pi*Difusividad térmica*Tiempo constante)^(0.5)))*exp((-Profundidad del Sólido Semi Infinito^2)/(4*Difusividad térmica*Tiempo constante))
Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada
Vamos Temperatura inicial del objeto = (Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/ (exp((-Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)))+Temperatura del fluido a granel
Temperatura del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada
Vamos Temperatura en cualquier momento T = (exp((-Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)) )*(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel)+Temperatura del fluido a granel
Tiempo que tarda el objeto en calentarse o enfriarse mediante el método de capacidad calorífica concentrada
Vamos Tiempo constante = ((-Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)/(Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección))*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))
Respuesta de temperatura del pulso de energía instantánea en un sólido semi infinito en la superficie
Vamos Temperatura en cualquier momento T = Temperatura inicial del sólido+(Energía térmica/(Área*Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*(pi*Difusividad térmica*Tiempo constante)^(0.5)))
Número de Fourier dado el coeficiente de transferencia de calor y la constante de tiempo
Vamos Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de biota)
Número de Biot dado Coeficiente de Transferencia de Calor y Constante de Tiempo
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de Fourier)
Número de Fourier utilizando el número de Biot
Vamos Número de Fourier = (-1/(Número de biota))*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))
Número de biot usando el número de Fourier
Vamos Número de biota = (-1/Número de Fourier)*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))
Número de Biot dado Dimensión característica y Número de Fourier
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Dimensión característica*Número de Fourier)
Número de Fourier dado Característica Dimensión y Número de Biot
Vamos Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Dimensión característica*Número de biota)
Constante de tiempo del sistema térmico
Vamos Tiempo constante = (Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)/(Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección)
Contenido inicial de energía interna del cuerpo en referencia a la temperatura ambiente
Vamos Contenido de energía inicial = Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*(Temperatura inicial del sólido-Temperatura ambiente)
Número de Fourier usando conductividad térmica
Vamos Número de Fourier = ((Conductividad térmica*Tiempo característico)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*(Dimensión característica^2)))
Capacitancia del sistema térmico por el método de capacidad térmica concentrada
Vamos Capacidad del sistema térmico = Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto
Número de Biot utilizando el Coeficiente de Transferencia de Calor
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Espesor de la pared )/Conductividad térmica
Conductividad Térmica dada Número de Biot
Vamos Conductividad térmica = (Coeficiente de transferencia de calor*Espesor de la pared )/Número de biota
Número de Fourier
Vamos Número de Fourier = (Difusividad térmica*Tiempo característico)/(Dimensión característica^2)

Número de Fourier dado el coeficiente de transferencia de calor y la constante de tiempo Fórmula

Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de biota)
Fo = (h*Ac*𝜏)/(ρB*c*V*Bi)
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